砂石作為混凝土的核心骨料，其質(zhì)量直接影響工程結(jié)構(gòu)的耐久性。根據(jù)GB/T 14684-2022《建設(shè)用砂》的規(guī)定，硫酸鹽（以SO?計）的含量是砂石質(zhì)量的關(guān)鍵控制指標(biāo)之一。

?

硫酸鹽超標(biāo)會導(dǎo)致以下問題：

1. 混凝土膨脹開裂：硫酸鹽與水泥中的鋁酸三鈣反應(yīng)生成鈣礬石，體積膨脹約250%，引發(fā)內(nèi)部應(yīng)力導(dǎo)致開裂；
2. 鋼筋腐蝕加速：硫酸鹽侵蝕形成酸性環(huán)境，破壞鋼筋鈍化膜，誘發(fā)電化學(xué)腐蝕；
3. 強(qiáng)度劣化：長期侵蝕下，水泥石結(jié)構(gòu)疏松，抗壓強(qiáng)度顯著下降。

?

根據(jù)GB/T 14684-2022要求，天然砂與機(jī)制砂的SO?含量均不得超過0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。因此，精準(zhǔn)檢測硫酸鹽含量是保障工程質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。

?

重量法檢測原理及標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

（1）檢測原理

重量法檢測砂石中硫酸鹽含量（以 SO?計）的原理是利用化學(xué)反應(yīng)和重量測定來實現(xiàn)的。首先，將砂石樣品放入鹽酸溶液中進(jìn)行溶解。在這個過程中，砂石里含有的硫酸鹽會與鹽酸發(fā)生反應(yīng)，從而以硫酸根離子的形式溶解到溶液里。簡單來說，就是通過鹽酸把砂石中的硫酸鹽轉(zhuǎn)化為能在溶液中自由存在的硫酸根離子。

?

接著，在已經(jīng)溶解有硫酸根離子的酸性溶液中，加入過量的氯化鋇溶液。這時候，溶液中的硫酸根離子會和氯化鋇中的鋇離子發(fā)生反應(yīng)，生成一種不溶于水的物質(zhì) —— 硫酸鋇沉淀。由于加入的氯化鋇是過量的，所以能保證溶液中的硫酸根離子盡可能完全地轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀。

?

然后，通過過濾的方式把硫酸鋇沉淀從溶液中分離出來。分離之后，要用熱水多次沖洗沉淀，目的是去除沉淀表面附著的其他雜質(zhì)。之后，將帶有沉淀的過濾裝置放入高溫爐中進(jìn)行灼燒，讓沉淀在高溫環(huán)境下達(dá)到恒重狀態(tài)。最后，通過精確稱量恒重后的硫酸鋇沉淀質(zhì)量，根據(jù)特定的換算關(guān)系，就能計算出砂石中硫酸鹽（以 SO?計）的含量。

?

（2）標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

GB/T 14684 - 2022《建設(shè)用砂》：此標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了砂石中硫酸鹽含量（以 SO?計）的上限，即天然砂與機(jī)制砂的 SO?含量均不得超過 0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） 。同時，將重量法作為檢測砂石中硫酸鹽含量的仲裁檢測方法，這意味著在對檢測結(jié)果存在爭議時，以重量法的檢測結(jié)果為準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于各類天然砂和機(jī)制砂的硫酸鹽含量測定。

?

GB/T 176 - 2017《水泥化學(xué)分析方法》：該標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)闡述了重量法檢測硫酸鹽含量的具體操作流程，包括樣品的前期處理方式、酸解過程中各項條件的控制、沉淀劑的使用量、灼燒時的溫度控制等關(guān)鍵參數(shù)。嚴(yán)格按照這些參數(shù)進(jìn)行操作，能夠保證檢測結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，使得不同實驗室、不同檢測人員按照此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測時，能得到較為一致的結(jié)果。

?

具體試驗步驟

樣品準(zhǔn)備

按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定取樣，然后將試樣縮分至約150g，放入烘箱中于105±5℃下烘干至恒重，待冷卻至室溫后，粉碎全部通過75μm篩，成為粉狀試樣。

再按四分法縮分至30g~40g，放在烘箱中于105±5℃下烘干至恒重，待冷卻至室溫后備用。

?

樣品稱取

稱取粉狀試樣1g（精確至0.001g），將粉狀試樣倒入300mL燒杯中，加入20mL~30mL蒸餾水及10mL稀鹽酸。

然后放在電爐上加熱至微沸，并保持微沸5分鐘，使試樣充分分解后取下。用中速濾紙過濾，用溫水洗滌10次~12次。

?

溶液處理

加入蒸餾水調(diào)整溶液體積至200mL，煮沸后，攪拌滴加10mL氯化鋇溶液，并將溶液煮沸5分鐘，取下靜置至少4小時。

此時溶液體積應(yīng)保持在200mL，用慢速濾紙過濾，用溫水洗滌，直至用硝酸銀溶液檢驗氯離子反應(yīng)消失。

?

沉淀處理

將沉淀物及濾紙一并移入已恒重的瓷坩堝內(nèi)，灰化后在800±25℃高溫爐內(nèi)灼燒30分鐘。

取出瓷坩堝，在干燥器中冷卻至室溫后，稱出試樣質(zhì)量，精確至0.001g。如此反復(fù)灼燒，直至前后兩次質(zhì)量之差不大于0.001g，最后一次稱量為灼燒后沉淀物的質(zhì)量（me1）。

?

結(jié)果計算

按相關(guān)公式計算硫化物及硫酸鹽含量（以SO?計），并精確至0.1%。

?

結(jié)語

砂石中硫酸鹽的檢測，是建筑質(zhì)量控制的關(guān)鍵防線，更是守護(hù)生命財產(chǎn)安全的重要屏障。這些有害物質(zhì)如同潛伏在建筑體內(nèi)的隱形殺手，其危害具有隱蔽性、漸進(jìn)性和累積性的特點。一旦檢測疏漏導(dǎo)致超標(biāo)砂石流入工程，可能引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)開裂、鋼筋銹蝕、建筑壽命縮短等嚴(yán)重后果，甚至釀成重大安全事故。因此，建立科學(xué)規(guī)范的檢測體系，采用先進(jìn)精準(zhǔn)的檢測技術(shù)，對保障建筑工程質(zhì)量具有不可替代的重要意義。唯有將檢測工作貫穿于工程建設(shè)的全生命周期，才能筑牢建筑安全的根基，為社會發(fā)展和人民生活提供堅實可靠的保障。